基于Ethernet現(xiàn)場總線的多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

(1)當產(chǎn)生一個新任務(wù)的時候，分配一個任務(wù)塊。并且將該任務(wù)放人“就緒任務(wù)隊列”中。

(2)當目前任務(wù)空閑時，或者運行中的任務(wù)進入阻塞態(tài)時，任務(wù)調(diào)度器根據(jù)調(diào)度規(guī)則從“就緒任務(wù)隊列”中選擇取出一個任務(wù)，進入運行態(tài)。任何時候最多只能有一個任務(wù)處于運行態(tài)。

(3)當正在運行的任務(wù)出現(xiàn)“資源請求等待”的時候，該任務(wù)將被轉(zhuǎn)入阻塞態(tài)，進入“阻塞任務(wù)隊列”。阻塞只能由任務(wù)自身進行。

(4)當位于“阻塞任務(wù)列表”中的任務(wù)得到所等待的“資源”之后，該任務(wù)由相應(yīng)的任務(wù)程序激活，進入“就緒任務(wù)列表”。

(5)如果位于“阻塞任務(wù)列表”中的任務(wù)超過規(guī)定時間仍然沒有得到所等待的“資源”(超時)，該任務(wù)被系統(tǒng)激活，進入“就緒任務(wù)列表”。

(6)位于運行態(tài)的任務(wù)運行結(jié)束后，該任務(wù)完成，釋放任務(wù)區(qū)，任務(wù)調(diào)度進入空閑。

3 系統(tǒng)運行與調(diào)試結(jié)果

為了驗證設(shè)計方案和關(guān)鍵技術(shù)的可行性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，選用5塊這樣的接口卡通過五類屏蔽雙絞線連接的SERCOS總線環(huán)路，并在系統(tǒng)運行調(diào)試過程中，使用上位機應(yīng)用軟件進行控制參數(shù)的設(shè)置和狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示。經(jīng)過反復(fù)的實驗顯示，基于Ethernet總線的SERCOSIII協(xié)議能在本測試系統(tǒng)中順利完成初始化過程并進入正常操作階段，能實現(xiàn)在100M速度的情況下兩個以太網(wǎng)幀問隔為8 ms，并實現(xiàn)了SERCOSIII協(xié)議的同步性要求，系統(tǒng)運行時未出現(xiàn)丟包現(xiàn)象，且WEB訪問成功，TCP／IP協(xié)議嵌入成功，實現(xiàn)了實現(xiàn)控制設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接。

4 結(jié)論

隨著數(shù)控技術(shù)對運動控制總線的高速犁、實時型、高可靠性的進一步要求，以工業(yè)以太網(wǎng)作為一種全新的“現(xiàn)場總線”標準不僅已經(jīng)成為可能，而且也是未來工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的必然選擇。本課題設(shè)計的嵌入式Ethernet現(xiàn)場總線多協(xié)議控制系統(tǒng)成功的將SERCOSIII協(xié)議與TCP／IP協(xié)議內(nèi)嵌到自主研發(fā)的控制卡中，能實現(xiàn)控制設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接。系統(tǒng)通過雙絞線與光纖進行連接，器件的通用性強，性價比高，可運用于數(shù)控、過程控制等領(lǐng)域。